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ラム波損傷画像化システム 新技術説明会

国内特許コード P120006674
整理番号 P11-020
掲載日 2012年2月22日
出願番号 特願2011-157250
公開番号 特開2013-024609
登録番号 特許第5804497号
出願日 平成23年7月15日(2011.7.15)
公開日 平成25年2月4日(2013.2.4)
登録日 平成27年9月11日(2015.9.11)
発明者
  • 胡 寧
  • 森井 政樹
出願人
  • 国立大学法人 千葉大学
発明の名称 ラム波損傷画像化システム 新技術説明会
発明の概要 【課題】薄板中を伝播するラム波を用いて航空機、宇宙構造物、高速車両、船舶などの大型構造物の損傷を効率良く検出し画像化する非破壊試験方法を提供する。
【解決手段】ラム波損傷画像化システム10は、レーザ光を照射して検査対象にラム波を励起させるためのレーザ駆動装置1、検査対象となる物体2、ラム波を検知するための受信センサ3、検出信号をフィルタリングなどの波形処理を行うディスクリミネータ4、信号をディジタルデータに変換して表示するオシロスコープ5、得られたデータを集計しそのデータから画像化処理を行うPC6等で構成される。ラム波は損傷にぶつかると波の散乱を形成し波のエネルギーを一部反射されるため透過波の振幅は減衰する。その振幅減衰の性質を用いて損傷を通過したラム波と損傷を通過していないラム波の振幅データの違いから、検査対象の損傷領域・形状を推定し画像化する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


従来から、超音波エコーを利用して、検査対象の断面映像を捉えることにより非破壊で検査対象のき裂、円孔、内部はく離などの損傷の画像化を行えるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。



このレーザ超音波法を用いた画像化装置は、以下のようにして使用される。



超音波伝播の映像化装置等として、発振レーザによって被検体の表面を走査してパルスレーザ光を走査路に沿って複数の計測点に照射し、これら複数の計測点で熱励起超音波を発生させ、この超音波を被検体に装着し固定した受信用圧電センサで照射するレーザ光のパルスと同期して検出し、この検出した信号をディジタルオシロスコープ等のA/D変換器により波形列データとしてPCに収録し、PCによって収録した波形列データを各時刻における振幅値を輝度変調して画像化することが開示されている。(例えば、特許文献2参照)

産業上の利用分野


本発明は、ラム波損傷画像化システムに関し、特に薄板材料で造られている航空機、宇宙構造物、高速車両、船舶などの大型構造物に対して、ラム波の振幅減衰の性質を利用して、効率良く高精度に損傷を画像化するためのラム波損傷画像化システムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
検査対象に対してパルスレーザを放射するパルスレーザ装置と、
前記検査対象を伝播するラム波の振幅を測定する受信センサと、
前記受信センサから受ける検出信号の波形処理を行うディスクリミネータと、
前記波形処理された検出信号をディジタルデータに変換して表示するオシロスコープと、
得られたラム波の振幅値から、損傷の領域と形状を計算するアルゴリズム部と、
2次元面に損傷を画像化する画像表示部と、を備えることを特徴とするラム波損傷画像化システムであって、
検査領域をX軸及びY軸からなる正方形に取り、等間隔で格子要素に分割し、レーザを照射する点は検査領域の左辺、下辺上の格子点の中点のみであり、またセンサを貼付する点は検査領域の右辺、上辺上の格子点の中点のみであり、レーザ照射位置とセンサ貼付位置が検査領域の境界上のみとし、
前記検査領域において取得する振幅データは、前記左辺と前記右辺間の前記X軸に平行に入射した振幅データ、前記下辺と前記上辺間の前記Y軸に平行に入射した振幅データ、前記左辺の下端レーザ照射点から前記右辺上の下端を除くすべてのセンサ貼付点への斜め方向の振幅データ、前記下辺の左端レーザ照射点から前記上辺上の左端を除くすべてのセンサ貼付点への斜め方向の振幅データ、前記左辺の上端レーザ照射点から前期右辺上の上端を除くすべてのセンサ貼付点への斜め方向の振幅データ、前記上辺上の左端を除くすべてのレーザ照射点から前記下辺の左端センサ貼付点への斜め方向の振幅データのみである、ラム波損傷画像化システム。

【請求項2】
受信センサと被検体の間にはグリスを塗り、受信センサを固定することを特徴とする請求項1記載のラム波損傷画像化システム。

【請求項3】
画像化アルゴリズムは、第1ステップとしておおよその損傷領域を特定し、第2ステップとして損傷形状を同定することを特徴とする請求項1記載のラム波損傷画像化システム。

【請求項4】
健全な被検体における距離あたりのラム波の振幅減衰率と、実験で得られた各格子要素の振幅減衰を対比し、健全部での振幅減衰率と各格子要素の振幅減衰率との差をカラー色調に替えて画像表示することを特徴とする請求項1記載のラム波損傷画像化システム。
産業区分
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011157250thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) 2012年2月21日(火) 千葉大学 新技術説明会
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